[實用新型]制氫站液壓瓶推式氫氣增壓設備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202222389993.9
• 申請日: 2022-09-08
• 公開（公告）號: CN218720584U
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發(fā)明（設計）人: 苑士寬
• 申請（專利權(quán)）人: 河北惟明燃氣設備有限公司
• 主分類號: F17C1/00
• 分類號: F17C1/00;F17C13/00
• 代理公司: 北京力量專利代理事務所(特殊普通合伙) 11504
• 代理人: 吳水斌

本實用新型提供一種制氫站液壓瓶推式氫氣增壓設備，包括儲氫瓶組，儲氫瓶組包括20MPa儲氫瓶組、45MPa儲氫瓶組、90MPa儲氫瓶組，20MPa儲氫瓶組與45MPa儲氫瓶組通過管路連接；20MPa儲氫瓶組、45MPa儲氫瓶組通過管路與90MPa儲氫瓶組連接，20MPa儲氫瓶組、45MPa儲氫瓶組通過管路與加氫柱、35MPa加氫機連接；20MPa儲氫瓶組、45MPa儲氫瓶組、90MPa儲氫瓶組通過管路與70MPa加氫機連接；加氫柱一端連接高壓氫氣長管拖車，35MPa加氫機一端連接35MPa車載氫氣罐，70MPa加氫機一端連接70MPa車載氫氣罐，它通過低壓柱塞泵、高壓柱塞泵給液壓介質(zhì)加壓，再通過液壓介質(zhì)壓縮45MPa儲氫瓶組、90MPa儲氫瓶組中的氫氣，通過選用大排量的柱塞泵，配合站內(nèi)45MPa儲氫瓶組、90MPa儲氫瓶組可以將排量達到2000Nm³/h以上。

技術(shù)領域

本實用新型涉及制氫加氫設備領域，尤其涉及一種制氫站液壓瓶推式氫氣增壓設備。

背景技術(shù)

氫能的綜合應用是人類解決能源危機和環(huán)境污染問題的終極解決方案，具有零碳無污染、取之不盡、易儲存運輸、能量密度高等優(yōu)勢。有關(guān)機構(gòu)預測，到2050年，世界所有能源的18％為氫能源，其中交通運輸領域占21％，氫燃料汽車在所有車輛中的占比將達到20-25％。

“十三五”到“十四五”期間，國家陸續(xù)出臺了系列政策，明確氫能發(fā)展目標、重點任務及保障措施，引導氫能行業(yè)健康發(fā)展。

各省市地方政府及時跟進、落地，制定了系列氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃。氫能行業(yè)正在有序、快速推進。

加氫站按照氫氣來源，分為站內(nèi)制氫和外供氫兩種型式。

站內(nèi)制氫加氫站按照加注類型分為給20MPa、30MPa、52MPa等不同壓力的氫氣長管拖車充裝氫氣、給35MPa、70MPa氫燃料汽車加氫，或幾種類型同時供氫。

現(xiàn)有的主要工藝流程如下：

通過化石能源制氫、工業(yè)副產(chǎn)氫、可再生能源制氫等工藝將氫氣制備并凈化后，得到壓力為0.5-2.0MPa的氫氣，采用隔膜或活塞壓縮機將氫氣增壓至 20MPa，注入氫氣長管拖車或站內(nèi)20MPa的氫氣儲氣瓶組中；

利用45MPa氫氣壓縮機，將儲氫瓶組或一級壓縮機出口的氫氣加壓到45MPa，儲存在45MPa的儲氫瓶組中；待有35MPa氫燃料汽車加氫時，從20MPa儲氫瓶組和45MPa儲氫瓶組取氫，完成車輛加氫。

利用90MPa氫氣壓縮機，將20MPa或45MPa的氫氣加壓到90MPa，儲存到 90MPa的儲氫罐中，待有70MPa氫燃料汽車加氫時，從20MPa儲氫瓶組、45MPa 儲氫瓶組和90MPa儲氫罐分別取氫，完成車輛加氫。

氫氣長管拖車根據(jù)工作壓力的不同，從相應級別的壓縮機出口取氫充裝。

目前，加氫站的加壓工藝，全部是隔膜、液驅(qū)、活塞等型式的氫氣壓縮機增壓，存在以下問題：

1、高壓壓縮技術(shù)難度大：氫氣的分子小，更高壓力的壓縮機對密封性能的要求會更大，目前國內(nèi)45MPa氫氣壓縮機以進口為主，90MPa的氫氣壓縮機還沒有商業(yè)化應用；

2、排量?。?5MPa的壓縮機最大1500Nm³/h，90MPa的壓縮機最大做到1000 Nm³/h；

3、能耗高：氫氣壓縮后的溫升比較大，需要更加嚴格的冷卻，造成了能源的浪費；

4、污染氫氣：潤滑油可能通過密封部位進入氫氣，對氫氣造成污染；

5、故障率高：易損件的更換周期通常不超過2000小時，更換難度大。

發(fā)明內(nèi)容